课件18张PPT。1.7 定积分的简单应用 1.7.1 定积分在几何中的应用 问题提出 1.定积分 的含义及其几何意义分别是什么 2.微积分基本定理是什么? 如果f(x)是区间[a,b]上的连续函数,
并且 ,则
. 3.用定积分可以表示曲边梯形的面积,微积分基本定理为定积分的计算提供了一种有效的方法,二者强强联合,可以解决平面几何中曲边图形的面积问题.定积分在几
何中的应用探究(一):曲线y2=x与y=x2所围成图 形的面积 思考1:曲线y2=x与y=x2所围成的图形是什么?其交点坐标是什么? (0,0)(1,1)思考2:如何将该图形的面积转化为曲边梯形的面积?S=S曲边梯形OABC-S曲边梯形OADC. 思考3:该图形的面积用定积分怎样表示? 思考4:利用微积分基本定理计算,该图形的面积等于多少?探究(二):直线y=x-4与曲线 及x轴所围成图形的面积 思考1:直线y=x-4与曲线 及 x轴所围成的图形是什么?各顶点的坐标是什么?4(8,4)(0,0)(4,0)思考2:如何将该图形的面积转化为曲边梯形的面积? S=S曲边梯形OABC-S三角形ABD.思考3:该图形的面积用定积分怎样表示? 思考4:利用微积分基本定理计算,该图形的面积等于多少?理论迁移 例1 计算由直线y=2-x,
和曲线 所围成的平面图形的面积. 例2 如图,直线y=kx将抛物线 y=x-x2与x轴所围成的平面图形分成 面积相等的两部分,求实数k的值.小结作业 1.定积分在几何中的应用,主要用于求平面曲边图形的面积.解题时,一般先要画出草图,再根据图形确定被积函数以及积分的上、下限. 2.定积分只能用于求曲边梯形的面积,对于非规则曲边梯形,一般要将其分割或补形为规则曲边梯形,再利用定积分的和与差求面积.对于分割或补形中的多边形的面积,可直接利用相关面积公式求解. 3.位于x轴下方的曲边梯形的面积,等于相应定积分的相反数.一般地,设由直线x=a,x=b(a<b),y=0和曲线y=f(x)所围成的曲边梯形的面积为S,则.作业:
P58练习:(1),(2). P60习题1.7B组:1,2,3.课件18张PPT。1.7 定积分的简单应用 1.7.2 定积分在物理中的应用 问题提出 1.以速度v=v(t)作变速直线运动的物体,在a≤t≤b时段内行驶的路程s等于什么? 2.用定积分可以表示作变速直线运动的物体在某时段内的路程,利用微积分基本定理可以求定积分的值,因此,运用定积分可以解决物理中的某些计算问题. 定积分在物
理中的应用探究(一):变速直线运动的路程思考1:一辆汽车在1min内的速度-时间曲线如图所示,那么汽车的速度v与时间t的函数关系是什么? 思考2:汽车在[0,10],[10,40],[40,60](单位:s)三个时段内行驶的路程,用定积分分别如何表示?思考3:根据定积分计算,汽车在这1min内行驶的路程是多少m?=150=900=300思考4:根据定积分的几何意义,如何计算汽车在这1min内行驶的路程?探究(二):变力作功 思考1:一物体在恒力F(单位:N)的作用下做直线运动,如果物体沿着与F相同的方向移动了s(单位:m),则力F所作的功W等于多少? W=Fs思考2:如果物体在变力F(x)的作用下做直线运动,并且物体沿着与F(x)相同的方向从x=a移动到x=b(a<b),那么如何计算变力F(x)所作的功W?思考3:如图,在弹性限度内,将一弹簧从平衡位置拉到离平衡位置xm处,那么拉伸弹簧所需的力F(x)与x的函数关系是什么? F(x)=kx,
其中k为弹力系数. 思考4:如果将弹簧从平衡位置拉到离平衡位置l m处,那么克服弹力所作的功为多少? 例1 一质点A以速度v1(t)=3t2+1(m/s)在直线l上运动,另一质点B以速度v2(t)=10t(m/s)也在直线l上运动,若两质点同时出发并同向运动,求经过多少时间,质点A比质点B多运动5m?理论迁移5s 例2 在某介质内作变速直线运动的物体,经过时间t(单位:s)所走过的路程 s=4t2(单位:m),若介质阻力F与物体的运动速度v成正比,且当v=10 m/s时,F=5N,求物体在位移区间[1,4]内克服介质阻力所作的功. 例3 某汽车在高速公路上直线行驶,刹车后汽车的速度为v(t)=12-0.6t(m/s),求刹车后汽车需前进多少m才能停住? 120m1.在物理中,定积分主要应用于求变速直线运动的位移和变力所作的功,其基本原理如下:
原理1(求变速直线运动的位移):
若物体运动的速度函数为v(t),则物体在a≤t≤b时段内的位移是:小结作业原理2(求变力所作的功):
如果物体在变力F(x)的作用下做直线运动,则物体沿着与F(x)相同的方向从x=a移动到x=b(a<b)所作的功为: 2.利用定积分求变速直线运动的位移,其积分变量是时间,被积函数是速度对时间的函数;利用定积分求变力所作的功,其积分变量是位移,被积函数是力对位移的函数.作业:
P59练习:1,2. P60习题1.7A组:2,3.课件6张PPT。定积分的应用习题课 例1 如图,曲线y=x2 (x≥0)与切线l及x轴所围成图形的面积为 ,求切线l的方程.y=2x-1 例2 设动抛物线y=ax2+bx(a<0,b>0)与x轴所围成图形的面积为S,若该抛物线与直线x+y=4相切,当a,b变化时,求S的最大值. 例3 设地球质量为M,半径为R,引力常数为G,求把质量为m(单位:kg)的物体从地球表面升高h(单位:m)所作的功. 例4 一质点从时刻t=0(单位:s)开始,以速度v=t2-4t+3(单位:m/s)作直线运动,当t=4s时,求质点的位移和运动的路程.路程:4m位移:作业:
P60习题1.7A组:4,5,6.